巴氏鲜奶杀菌机
    科学方法用温度和时间杀死细菌
    发布时期:2014-10-28 10:17:31 查看次数:759次

          

    (科劳转载)

     

           我们都知道许多细菌能够导致人们生病。健康奶牛新产的奶中细菌非常少,但是细菌在自然环境中无处不在。对于细菌来说,牛奶可以算得上生长的乐园。在7摄氏度以上,很多细菌就可以星火燎原

     

        现代社会的牛奶不可能现挤现吃。从挤奶到分销到消费者手中,总是需要一段时间。在这段时间中,细菌有无数的机会进入牛奶,蓬勃发展起来。虽然有一些人追逐未经热处理的生奶,不过细菌污染的危险实在太大。世界各国的学术界和食品管理机构,都不赞同喝这样的生奶。

    灭菌,成了现代牛奶产销中不可缺少的一个环节。

     

           稍微有一点生活常识,就不难理解温度和时间,是决定细菌能否被杀死的两个关键因素。细 菌不是一个物种,而是无数的物种的统称。一般而言,每一种细菌有适合它生长的条件。在该条件下,那种细菌可以很容易地大量生长。在某些不利条件下, 比如低温,细菌只是停止了活动,但是并没有被杀死。只要等到条件适合,它们就又活跃起来。而有的不利条件下,比如高温,它们就可能被杀死,而无法起死 回生了。不过,细菌的生长习性各不不同,对于这种细菌是难耐的酷热,对于另一种细菌可能只是洗了个桑拿而已。

     

           在任何一个不利的温度下,一定时间内死亡的细菌数跟它们的总数成一个确定的比例。比如说,在63摄氏度,有100万个某种细菌。过了6分钟,还剩下10万个。在食品科学上,就把这个6分钟称为这种细菌在63摄氏度的D,意思是63摄氏度下,杀死90%的该细菌所需的时间是6分钟。再过6分钟,剩下的10万个细菌依然不能完全死去,还会剩下10%(即1万个)。如此下去,再过6分钟,还会剩下1000个;又过6分钟,还剩100……

     

           实际上,牛奶中不止一种细菌。不过有的细菌没有什么危害,有的细菌能让人生病(被称为致病细菌)。理论上说,需要挑选顽强的致病细菌来作为指标。当不容易杀灭的那种致病细菌减少到不足以兴风作浪,其他的细菌也就不足为虑了。不过在传统上,是采用总的细菌数来计算。前面举例所说的数据,就是传统的巴斯 德灭菌所采用的数字。在63度下,牛奶细菌的D值为6分钟。经过30分钟,奶中的细菌数降低到初始值的10万分之一。合格的生奶(美国标准是灭菌前细菌数 不超过每毫升30万)经过这样的杀菌,细菌数降到很低。在恰当的冷藏条件下,这样得到的巴氏消毒奶可以存放两三周,而细菌总数也不至于重新长到有害的 程度(比如美国要求每毫升不超过2万个)。

     

           63度加热30分钟的方式对于家庭下作坊生产还比较方便,对于大规模的工业化生产就不是那么方便了。工业上,希望加热时间短,因而可以连续地让牛奶流过加热区,实现流水线操作。

     

           细菌的生存对于温度非常敏感。温度上升,它们就更加容易被杀死。体现在数字上,就是前面所说的D值随温度升高急剧降低。牛奶的D值在63摄氏度是6分钟,到 了72摄氏度,就变成了3秒。也就是说,同样把细菌数降低到初始值的10万分之一,只需要15秒就够了。这样的灭菌条件叫做高温快速巴斯德灭菌,简称 HTST过程。在HTST流程中,牛奶连续通过加热器,控制流速使之在72摄氏度的管道中呆够15秒,再进入冷却区迅速降温。然后进行包装,冷藏。

     

           D值降低到10分之一所需要增加的温度被定义为Z值。牛奶中的各种细菌的Z值一般在510摄氏度之间,有的甚至在5度以下。

     

           除了细菌之外,牛奶中还有两类人们关注的物质:酶和维生素。这两类物质具有生物活性,在加热的条件下也会失去活性。它们失去活性的行为也跟杀灭细菌类似,也有D值和Z值。一般来说,酶的Z值在3040摄氏度之间,而维生素的Z值在2025摄氏度之间。也就是说,温度升高,对细菌的影响远远比维生素和酶要大。举 例来说,假如细菌和维生素的Z值分别是520摄氏度。如果把温度提高20摄氏度,那么细菌的D值将降低到原来的万分之一(对于细菌而言,温度升高了4个 Z值);而维生素的D值只降低到了原来的10分之一(对维生素而言,温度升高了1Z值)。这样,在高的温度下,只需要加热原来时间的万分之一就可以获得 相同的灭菌效果。对于维生素,虽然D值是原来的10分之一,但是加热时间只是原来的万分之一。因此,通过高温来实现同样的灭菌效果,对维生素的破坏远远比 低温灭菌要少。这就是HTST的优势。

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